中国计划于2045年实现航班化全球航天运输1小时到达(中国计划于多少年登陆火星)

2022-09-30 09:54:30 作者:2⒋K︵酷莮o
导读:科学家正研究更柔软航天飞行器(图),如果航天飞机具有随时变形或适应环境连续变化的特殊性能,则可以在复杂的飞行环境中完成越来越具挑战性的任务。记者从正在举行的20...
我国科学家正进行 更柔软 航天飞行器相关研究

如果航天飞机具有随时变形或适应环境连续变化的特殊性能,则可以在复杂的飞行环境中完成越来越具挑战性的任务。记者从正在举行的2020年中国航天大会上了解到,中国科学家正在研究全球航天的前沿领域。

资料图,新华社供图

航天员视角下地球有多美

西安电子科技大学空间科学与技术学院院长李小平在会议上发表了题为柔性可变形跨域智能飞行前沿探索的演讲。据报道,跨空域、跨速域飞行是航空航天领域最具颠覆性和变革性的战略发展方向。柔性可变形跨域智能飞机采用特殊材料和智能控制技术,是人类实现跨域飞行、自由进出、充分利用空间的重要手段之一。

李小平说,中国科学家已经研究了相关的飞机材料和智能控制,并将探索更多的柔性可变形跨域智能飞行领域。

延伸阅读

25年后1小时,中国可以重复使用飞机稳步发展

一旦“航班化”航天运输系统成熟,普通人去太空,靠近空间旅行,一小时到达世界将不再是遥不可及的梦想。

可重复使用航天器和运输系统是普通人实现上述目标的基础。在中国第一台可重复使用试验航天器成功着陆的背景下,航天飞机已成为2020年中国航天大会的热门话题之一。

会上,中国科学院院士、中国航天科技集团有限公司科技委员会主任包为民发表了《航空航天运输系统发展与思考》报告。包为民表示,中国计划于2045年实现“航班化”全球航天运输1小时到达。

中国航天科技集团有限公司第三院长作了《走向空间时代》——《空间飞机发展前景》报告从创新逻辑、国际研发模式、空间飞行面临的重大问题等方向探讨了空间飞机发动机、材料、可重复使用技术,丰富了与会者对可重复使用空间运输系统的理解。

全球1小时到达预计将在2045年实现

可重复使用的航天运输系统是一种可多次往返于地面和空间轨道的航天运输系统。“自由进出空间,按需返回地面,可重复使用多次”典型特征。

现阶段,无论是一次性运载火箭、部分重复使用(一级)火箭还是可重复使用的航天飞机,都远未达到“航班化”根据运输系统的要求,发射准备时间长,价格相对较高,尤其是航天飞机,没有达到美国最初的设计目标,每次发射成本都很高。航天飞机开发生产成本约100亿美元,一次飞行成本约5亿美元,发射准备时间为数个月。

航天运输达到“航班化”必须有三个条件:一是必须有三个条件:“发车”数量远远超过以前,准备时间应大大缩短;二是形成固定时间和周期,重复往返;第三,价格大幅下跌,这是大多数普通人能承受的。“采用‘航班化’运输模式具有可靠性高、成本低、重复使用、智能化、模块化、产业规模化等基本特点。”包为民说。

包为民表示,中国计划在全面提高新一代运载火箭性能水平的基础上,到2045年实现一小时全球到达、地面与轨道、轨道与轨道“航班化”航天运输。包透露,实现这一目标将分阶段推进:2025年前,主要任务是突破关键技术,形成试验使用体系;2035年初步完成,总飞行数百次,总货运1000吨,总客运1000人;到2045年,目标全面完成,按需发射,年总飞行次数达到1000次,总货运1万吨,总客运1万人。

对于如何在技术途径上实现这一目标。主要包括三种:一种是可重复使用运载火箭 高超声速技术;二是升力可重复使用运载器; 高超声速技术;三是先进组合动力技术。这三种技术途径从相对简单到相对困难。

中国工程院院士、运载火箭专家龙乐豪也参加了航天会议。在福建省全国航天特色学校建设项目启动仪式和项目建设研讨会上,龙乐豪表示,未来中国将开发可重复使用的飞机、长征9号重型运载火箭、空间太阳能电站等。

龙乐豪此前写道,纵观国内外航天运输技术重复使用的发展,基于对各种技术发展的分析判断,提出了适合我国具体国情的航天运输系统重复使用的战略发展思路:从部分重复使用到完全重复使用,从火箭动力到组合动力,从两级到单级。根据火箭结构重复使用、升力火箭动力重复使用、组合动力重复使用三种技术方法进行同步研究,梯队形成能力。

“航班化”航天系统稳步发展

纵观人类交通的发展历史,每一次交通改革都会带来人类生活方式和生活水平的革命。例如,飞机和高速铁路的商业运营不仅改变了人们的出行方式,而且改变了经济、文化、生活和概念,深刻影响了社会的各个方面。

随着人类文明的进步和生活水平的提高,对交通速度提出了更高的要求。“全球一小时到达”已提上日程,“航班化”对航天运输系统的需求正在逐渐增加。巨大的诱惑背后是技术难度和复杂性的倍增。

包为民列举了关键技术和基本问题,主要涵盖动力与能源、控制、结构、防热、材料与制造等5个专业的30项关键技术。基础问题群包括总体、动力、结构、材料、热防护等方面机理有待研究。“因为‘航班化’飞行环境复杂,力热耦合约束强,载人飞行可靠性安全要求高。”包为民说。

尽管技术难度极其复杂,但航天大国或航天组织仍组织了大量的研究和试验工作,试图在这一领域占据制高点。例如,美国X-37B轨道试验飞机,XS-1运输器等项目;英国“云霄塔”印度RLV-TD项目。

令人欣慰的是,中国也在这一领域进行了研究试验,并取得了稳步发展。

9月4日,据新华社报道,中国在酒泉卫星发射中心成功发射的航天器在轨飞行2天后,于9月6日成功返回预定着陆场。

报告指出,本次试验的成功标志着我国航天器技术可重复利用研究的重要突破,为和平利用太空提供了更方便、更便宜的往返方式。

“这是运载火箭成功发射后中国航天运输系统发展的又一里程碑,说明中国已经初步掌握了世界上少数国家掌握的航天技术,意义重大。”一位参加航天大会的专家说。

2018年10月29日,中国航天科技集团有限公司第一医院12所开展了运载火箭垂直回收制导控制技术验证试验,飞行成功。这是中国开发垂直起降火箭的重要一步。

长征二号丙运载火箭于2019年7月26日在西昌卫星发射中心起飞“一箭三星”将遥感30号05组三颗卫星送入太空的方式。这一看似不寻常的发射任务承担了不寻常的技术测试:火箭的一子级落点得到了精确的控制。这一技术突破不仅有助于保障落区居民的安全,也是中国火箭未来可重复使用的众多核心技术之一。

除中国航天科技集团外,另一家航天企业中国航天科技集团还提出了航天运输项目。

近年来,航天科工已经开展“飞云、快云、行云、虹云、腾云”航天工程,和“高速飞行列车”项目共同形成“五云一车”新的商业航天格局。

其中,最关键的“腾云工程”属于空天往返飞行项目,将突破以组合动力、机体/推进一体化技术为代表的核心技术,构建空天飞行器技术综合研究体系。主要研制空天往返飞机。计划在2020年前完成联合发动机技术验证飞行试验,2025年完成关键技术研究,2030年前实现空飞机技术验证。

在2017年全球航天探索7年全球航天探索大会上展出“腾云工程”,主要目标是在2030年之前设计制造中国第一架可水平起飞、水平着陆、可重复使用的空天往返飞机。

(原标题:中国科学家正在进行“更柔软”航天飞机相关研究)

来源:北晚新视觉网综合 @新华视角、澎湃新闻、环球网

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